Диспергирование как процесс

Введение в понятие диспергирования.

Диспергирование имеет место в процессе производства лакокрасочных материалов всегда, когда необходимо ввести пигменты и/или наполнители. Диспергирование в данном случае означает разрушение агломератов пигмента, агломератов кристаллитов или первичных частиц или агрегатов и их распределение в жидкой фазе, обычно в растворе плёнкообразователя или при производстве порошковых материалов в расплаве полимера.

Диспергирование, как и измельчение, - это наиболее энергоёмкая и технически сложная стадия в производстве пигментированных ЛКМ. Для достижения наибольшей эффективности процессов диспергирования на имеющемся оборудовании (устройстве, аппарате) композиция диспергируемого материала, состоящая из 3 групп сырья,- пигментов (наполнителей, плёнкообразователей, совместно с диспергирующими агентами (смола для размола) и растворителей, совместно с диспергирующими агентами, при необходимости должна быть подготовлена с помощью процесса, известного под названием оптимизация пигментной пасты. При диспергировании возникают напряжения. Применение механической силы к частице, например, агломерату, называют также механическим напряжением.

Диспергирование с использованием диссольверов.

Диссольвер можно иначе назвать высокоскоростной зубчатой дисковой мельницей. Диссольвер используется для предварительного смешения, предварительного диспергирования и, если не требуется особо тонкое диспергирование или если пигменты уже диспергированы, для заключительного диспергирования. Принцип диспергирования в диссольвере с дисковой фрезой построен на следующем. Зубцы на диске сориентированы относительно окружности таким образом, что генерируется избыточное давление на их наружной и пониженное давление на внутренней стороне. Диспергируемый мватериал, попадающий в зону действия зубцов, подвергается таким образом воздействию значительных перепадов давления. Более того, многочисленные небольшие, но сильные завихрения образуются вблизи зубцов, сдвигая и, таким образом, разрушая агломераты.
В тех случаях, когда требуются ЛКМ с особо тонким перетиром, используются бисерные мельницы.
Эффект диспергирования в бисерных мельницах возникает благодаря шарикам, которые совершают вращательные и поступательные перемещения, в результате чего они ударяются друг о друга и о стенки и другие поверхности в камере диспергирования. Виды напряжения, которые используют агломераты при этом движении- это, в основном, напряжение сжатия (разрушения) и сдвига- как за счёт сдвигающего усилия при ламинарном течении, так и смешанного трения.
В бисерных мельницах в виде мелющих тел используются бисер (шарики) диаметром от 0,8 до 4мм. Бисер изготавливается из таких материалов, как сталь, оксид циркония, оксид алюминия и их модификаций. Чем выше удельный вес и твёрдость бисера, тем выше интенсивность диспергирования.